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文檔簡介
山西省忻州市忻州第一中學2025年高三第二次聯合調研考試化學試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、以鐵作陽極,利用電解原理可使廢水中的污染物凝聚而分離,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電極b為陰極B.a極的電極反應式:Fe-2e-=Fe2+C.處理廢水時,溶液中可能發生反應:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3D.電路中每轉移3mol電子,生成1molFe(OH)3膠粒2、下列對裝置的描述中正確的是A.實驗室中可用甲裝置制取少量O2B.可用乙裝置比較C、Si的非金屬性C.若丙裝置氣密性良好,則液面a保持穩定D.可用丁裝置測定鎂鋁硅合金中Mg的含量3、工業制備氮化硅的反應為:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0,將0.3molSiCl4和一定量N2、H2投入2L反應容器,只改變溫度條件測得Si3N4的質量變化如下表:下列說法正確的是()A.250℃,前2min,Si3N4的平均反應速率為0.02mol·L-1·min-1B.反應達到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉化率之比相同C.達到平衡前,300℃條件的反應速率比250℃快;平衡后,300℃比250℃慢D.反應達到平衡時,兩種條件下反應放出的熱量一樣多4、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W是地殼中含量最高的元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數是Z的最外層電子數的2倍。下列敘述不正確的是A.Y單質的熔點高于X單質 B.W、Z的氫化物沸點W>ZC.X、W、Z能形成具有強還原性的XZW D.X2YW3中含有共價鍵5、司替戊醇(d)用于治療兩歲及以上Dravet綜合征相關癲癇發作患者,其合成路線如圖所示。下列有關判斷正確的是()A.b的一氯代物有4種B.c的分子式為C14H14O3C.1mold最多能與4molH2發生加成反應D.d中所有碳原子可能處于同一平面6、關于CaF2的表述正確的是()A.構成的微粒間僅存在靜電吸引作用 B.熔點低于CaCl2C.與CaC2所含化學鍵完全相同 D.在熔融狀態下能導電7、下列離子方程式正確的是A.向FeCl3溶液中通人過量H2S:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+B.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2OC.向NaClO溶液中通人少量SO2:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+D.向FeI2溶液中通人等物質的量的Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-8、某化學實驗創新小組設計了如圖所示的檢驗Cl2某些性質的一體化裝置。下列有關描述不正確的是A.濃鹽酸滴到氯酸鉀固體上反應的離子方程式為5Cl?++6H+===3Cl2↑+3H2OB.無水氯化鈣的作用是干燥Cl2,且干燥有色布條不褪色,濕潤的有色布條褪色C.2處溶液出現白色沉淀,3處溶液變藍,4處溶液變為橙色,三處現象均能說明了Cl2具有氧化性D.5處溶液變為血紅色,底座中溶液紅色消失,氫氧化鈉溶液的作用為吸收剩余的Cl2以防止污染9、以物質a為原料,制備物質d(金剛烷)的合成路線如圖所示,關于以上有機物的說法正確的是A.物質a最多有10個原子共平面 B.物質b的分子式為C10H14C.物質c能使高錳酸鉀溶液褪色 D.物質d與物質c互為同分異構體10、重水(D2O)是重要的核工業原料,下列說法正確的是A.氘(D)的原子核外有2個電子 B.1H與D是同一種原子C.H2O與D2O互稱同素異形體 D.1H218O與D216O的相對分子質量相同11、有BaCl2和NaCl的混合溶液aL,將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+離子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl—離子完全沉淀。反應中消耗xmolH2SO4、ymolAgNO3。據此得知原混合溶液中的c(Na+)(單位:mol·L-1)為A.(y-2x)/aB.(y-x)/aC.(2y-2x)/aD.(2y-4x)/a12、某學習小組在實驗室中用廢易拉罐(主要成分為AI,含有少量的Fe、Mg雜質)制明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的過秳如圖所示。下列說法正確的是A.為盡量少引入雜質,試劑①應選用氨水B.濾液A中加入NH4HCO3溶液產生CO2C.沉淀B的成分為Al(OH)3D.將溶液C蒸干得到純凈的明礬13、將1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合,在密閉容器中,120℃充分反應后,排出氣體,冷卻,有固體殘留.下列分析正確的是()A.殘留固體是2molNa2CO3B.殘留固體是Na2CO3和NaOH的混合物C.反應中轉移2mol電子D.排出的氣體是1.5mol氧氣14、化學式為C3H7FO的物質,含有羥基的同分異構體數目為(不考慮空間異構)()A.4種 B.5種 C.6種 D.7種15、己知:還原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液.加入KIO3和析出I2的物質的量的關系曲線如下圖所示。下列說法不正確的是()A.0~a間發生反應:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+B.a~b間共消耗NaHSO3的物質的量為1.8molC.b~c間反應:I2僅是氧化產物D.當溶液中I-與I2的物質的量之比為5∶3時,加入的KIO3為1.08mol16、主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外層電子數之和為11;W與Y同族;W的氫化物為弱酸。下列說法正確的是()A.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性B.W和Y具有相同的最高化合價C.離子半徑Y﹤ZD.Z的氫化物為離子化合物二、非選擇題(本題包括5小題)17、有機化合物H的結構簡式為,其合成路線如下(部分反應略去試劑和條件):已知:①②(苯胺易被氧化)請回答下列問題:(1)烴A的名稱為_______,B中官能團為_______,H的分子式為_______,反應②的反應類型是_______。(2)上述流程中設計C→D的目的是_______。(3)寫出D與足量NaOH溶液反應的化學方程式為_______。(4)符合下列條件的D的同分異構體共有_______種。A.屬于芳香族化合物B.既能發生銀鏡反應又能發生水解反應寫出其中核磁共振氫譜圖中峰面積之比為6∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式:______。(任寫一種)(5)已知:苯環上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當苯環上連有羧基時則取代在間位,據此按先后順序寫出以烴A為原料合成鄰氨基苯甲酸()合成路線(無機試劑任選)。_______18、某藥物G,其合成路線如下:已知:①R-X+②試回答下列問題:(1)寫出A的結構簡式_________。(2)下列說法正確的是__________A.化合物E具有堿性B.化合物B與新制氫氧化銅加熱產生磚紅色沉淀C.化合物F能發生還原反應D.化合物G的分子式為C16H17N5O2Br(3)寫出C+D→E的化學方程式___________。(4)請設計以用4-溴吡啶()和乙二醇()為原料合成化合物D的同系物的合成路線________(用流程圖表示,無機試劑任選)。(5)寫出化合物A可能的同分異構體的結構簡式__________。須同時符合:①分子中含有一個苯環;②1H-NMR圖譜顯示分子中有3種氫原子。19、NO2是大氣污染物之一,實驗室擬用NO2與Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。回答下列問題:(1)氯氣的制備①儀器M、N的名稱依次是_______________。②欲用MnO2和濃鹽酸制備并收集一瓶純凈干燥的氯氣,選呢上圖中的裝置,其連接順序為____(按氣流方向,用小寫字母表示)。③D在制備裝置中的作用是___________;用離子方程式表示裝置F的作用是_________________。(2)用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應。查閱有關資料可知:HNO2是一種弱酸,且不穩定,易分解生成NO和NO2。①裝置中X和Z的作用是______________②實驗時觀察到X試劑瓶中有黃綠色氣體,Z試劑瓶中有紅棕色氣體,若通入適當比例的Cl2和NO2,Y中觀察不到氣體顏色,反應結束后加入稀硫酸無現象,則Y中發生反應的化學方程式是________。③反應結束后,取Y中溶液少許于試管中,加入稀硫酸,若有紅棕色氣體產生,解釋產生該現象的原因:_______________20、氨基鋰(LiNH2)是一種白色固體,熔點為390℃,沸點為430℃,溶于冷水,遇熱水強烈水解,主要用于有機合成和藥物制造。實驗室制備少量氨基鋰的裝置如圖所示(部分夾持裝置已略):(1)A中裝置是用于制備氨氣的,若制備氨氣的試劑之一是熟石灰,則A中制氣裝置是______(從方框中選用,填序號);用濃氨水與生石灰反應也可制取NH3,反應的化學方程式為_______。(2)試劑X是_________,裝置D的作用是_______。(3)實驗中需要先向C通入一段時間的NH3再點燃C處酒精燈,這樣做的目的是____,可根據E中____(填現象)開始給鋰加熱。(4)某同學經理論分析認為LiNH2遇熱水時可生成一種氣體,試設計一種方案檢驗該氣體:_______。21、釩和鈦金屬的性能都很優越,在航空航天領域用途廣泛。回答下列問題:(1)鈦元素基態原子的電子排布式為______________,未成對電子數為_______________個。(2)[TiO(H2O2)2]2+配離子呈黃色。提供中心原子孤電子對的成鍵原子是_____________(填元素符號),中心原子的化合價為_____________;配體之一H2O2中氧原子雜化類型為__________,H2O2分子中氧原子的價層電子對互斥模型是______________。(3)單質釩及鈦都是由______________鍵形成的晶體,己知金屬鈦是六方最密堆積,金屬釩是體心立方堆積,則__________(填“鈦”,或“釩”)的空間利用率較大。(4)碳化釩主要用于制造釩鋼及碳化物硬質合金添加劑,其晶胞結構如圖所示。(小球為V原子)①晶胞中碳原子與釩原子的數量比為____________。②該晶胞中與碳原子距離最近且相等的碳原子個數為_____________。③若合金的密度為dg·cm-3,晶胞參數α=______nm。
參考答案一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、D【解析】
根據圖示可知,鐵做陽極,失電子,發生氧化反應,Fe-2e-=Fe2+,所以a為陽極,b電極為陰極,發生還原反應,2H2O+2e-=H2+2OH-。【詳解】A.根據圖示a電極為Fe電極,連接電源正極,作陽極,失去電子,發生氧化反應,b電極連接電源負極,作陰極,A正確;B.由圖示可知:a電極為Fe電極,失去電子,發生氧化反應,陽極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+,B正確;C.Fe2+具有還原性,容易被溶解在溶液的氧氣氧化變為Fe3+,氧氣得到電子變為OH-,Fe3+與OH-結合形成Fe(OH)3,根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒,在處理廢水時,溶液中可能發生的反應為:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,C正確;D.Fe(OH)3膠粒是許多Fe(OH)3的集合體,所以電路中每轉移3mol電子,生成Fe(OH)3膠粒的物質的量小于1mol,D錯誤;故合理選項是D。2、A【解析】
A.甲中H2O2,在MnO2作催化劑條件下發生反應2H2O22H2O+O2↑生成O2,故A正確;B.乙中濃鹽酸具有揮發性,燒杯中可能發生的反應有2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3,故B錯誤;C.丙中橡皮管連接分液漏斗和圓底燒瓶,氣壓相等,兩儀器中不可能出現液面差,液面a不可能保持不變,故C錯誤;D.丁中合金里Al、Si與NaOH溶液反應生成H2,根據H2體積無法計算合金中Mg的含量,因為Al、Si都能與NaOH溶液反應生成H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,故D錯誤;答案選A。鎂和硅都可以和氫氧化鈉發生反應釋放出氫氣。3、B【解析】
A、Si3N4為固體,固體的濃度視為常數,無法計算Si3O4的反應速率,故A錯誤;B、起始N2和H2的物質的量比值為定值,反應中N2和H2的消耗量的比值恒定為1:3,則反應達到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉化率之比相同,故B正確;C、其他條件相同時,升高溫度,反應速率加快,溫度越高,反應速率越大,則達到平衡前,300℃條件的反應速率比250℃快,平衡后,300℃依然比250℃快,故C錯誤;D、該反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,溫度不同,反應物的消耗量不同,則反應放出的熱量不同,故D錯誤;答案選B。4、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W是地殼中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,X為Na元素,非金屬元素Y的原子序數是Z的最外層電子數的2倍,Z的最外層電子數為7,則Z為Cl元素,Y為Si元素。【詳解】根據分析可知,W為O,X為Na,Y為Si,Z為Cl元素。A.Na形成晶體為金屬晶體,其熔點較低,而Si形成晶體為原子晶體,具有較高熔點,則單質熔點:Y>X,故A正確;B.水分子間形成氫鍵,沸點較高,W、Z的氫化物沸點W>Z,故B正確;C.X、W、Z能形成具有強氧化性的NaClO,而不是還原性,故C錯誤;D.Na2SiO3中含有Si-O共價鍵,故D正確;故選C。5、C【解析】
A.b的氫原子有2種,所以一氯代物有2種,故A錯誤;B.根據結構簡式確定c的分子式為C14H16O3,故B錯誤;C.苯環、碳碳雙鍵都能和氫氣發生加成反應,苯環和氫氣以1:3反應、碳碳雙鍵和氫氣以1:1反應,所以1mold最多能與4molH2發生加成反應,故C正確;D.d中連接3個甲基的碳原子具有甲烷結構特點,所以該分子中所有碳原子不能共平面,故D錯誤;故答案選C。明確官能團及其性質關系、一氯代物判斷方法、原子共平面判斷方法是解本題關鍵,D為解答易錯點。6、D【解析】
A.Ca2+與F-間存在靜電吸引和靜電排斥作用,故A錯誤;B.離子晶體的熔點與離子所帶電荷、離子半徑有關,離子半徑越小,離子晶體的熔點越高,所以CaF2的熔點高于CaCl2,故B錯誤;C.CaF2中只存在離子鍵,而CaC2含有離子鍵和共價鍵,故C錯誤;D.CaF2中的化學鍵為離子鍵,離子化合物在熔融時能發生電離,存在自由移動的離子,能導電,因此CaF2在熔融狀態下能導電,故D正確;故答案為D。7、A【解析】
A.向FeCl3溶液中通人過量H2S,生成氯化亞鐵、硫單質和鹽酸,離子反應方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,A選項正確;B.過量少量問題,應以少量為標準,向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,反應中有2個OH-參與反應,正確的離子反應方程式為Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,B選項錯誤;C.NaClO溶液中通人少量SO2的離子反應方程式為SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO,C選項錯誤;D.由于I-的還原性大于Fe2+的還原性,則氯氣先與I-反應,將I-氧化完后,再氧化Fe2+,根據得失電子守恒可知,等量的Cl2剛好氧化I-,Fe2+不被氧化,正確的離子反應方程式應為2I-+Cl2=I2+2Cl-,D選項錯誤;答案選A。8、C【解析】
濃鹽酸滴到氯酸鉀固體上的作用是為了制備Cl2,根據含同種元素物質間發生氧化還原反應時,化合價只靠近不交叉,配平后可得反應的離子方程式:5Cl?++6H+===3Cl2↑+3H2O,A正確;為了檢驗Cl2有無漂白性,應該先把Cl2干燥,所以,無水氯化鈣的作用是干燥Cl2,然后會出現干燥有色布條不褪色而濕潤有色布條褪色的現象,B正確;Cl2與3處碘化鉀置換出單質碘,遇淀粉變藍,與4處溴化鈉置換出單質溴,使溶液變橙色,均說明了Cl2具有氧化性,Cl2與水反應生成HCl和HClO,HCl與硝酸銀產生白色沉淀,無法說明Cl2具有氧化性,C錯誤;Cl2與5處硫酸亞鐵生成Fe3+,Fe3+與SCN?生成血紅色配合物,氫氧化鈉溶液可以吸收剩余的Cl2,防止污染空氣,D正確。9、D【解析】
A.分子中有5個碳原子和4個氫原子可以在同一個平面內,故A錯誤;B.由結構可知b的分子式為C10H12,故B錯誤;C.物質c中不含有被高錳酸鉀溶液氧化的基團,高錳酸鉀溶液不褪色,故C錯誤;D.物質c與物質d的分子式相同都為C10H16、結構不同,互為同分異構體,故D正確;答案:D。10、D【解析】
A、氘(D)原子核內有一個質子,核外有1個電子,選項A錯誤;B、1H與D質子數相同,中子數不同互稱同位素,是兩種原子,選項B錯誤;C、同素異形體是同種元素的單質之間的互稱,選項C錯誤;D、1H218O與D216O的相對分子質量相同,都是20,選項D正確;答案選D。11、D【解析】n(Ba2+)=n(H2SO4)=xmol,n(Cl-)=n(AgNO3)=ymol,根據電荷守恒:2n(Ba2+)+n(Na+)=n(Cl-),n(Na+)=(y-2x)mol,c(Na+)=(y-2x)mol/0.5aL=(2y-4x)/amol·L-112、C【解析】
A選項,為盡量少引入雜質,試劑①應選用氫氧化鉀,故A錯誤;B選項,濾液A為偏鋁酸鹽與NH4HCO3溶液反應生成氫氧化鋁和碳酸銨,故B錯誤;C選項,根據B選項得出沉淀B的成分為Al(OH)3,故C正確;D選項,將溶液C蒸干得到明礬中含有硫酸鉀雜質,故D錯誤。綜上所述,答案為C。偏鋁酸鹽與NH4HCO3溶液反應生成氫氧化鋁和碳酸銨,不是水解反應。13、A【解析】
過氧化鈉受熱不分解,但是受熱分解,產生1mol二氧化碳和1mol水,二氧化碳和水都能和過氧化鈉發生反應,但是此處過氧化鈉是少量的,因此要優先和二氧化碳發生反應,得到1mol碳酸鈉和0.5mol氧氣,此時我們一共有2mol碳酸鈉、1mol水和0.5mol氧氣。整個反應中只有過氧化鈉中-1價的氧發生了歧化反應,因此一共轉移了1mol電子,答案選A。14、B【解析】
C3H7FO可以看做丙烷中的2個H原子分別被1個F、1個-OH取代,丙烷只有一種結構,F與-OH可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,據此書寫判斷。【詳解】C3H7FO可知丙烷中的2個H原子分別被1個F、1個-OH取代,丙烷只有一種結構,F與-OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2種:CH3CH2CH(OH)F、CH3CF(OH)CH3,可以取代不同碳原子上的H原子,有3種:HOCH2CH2CH2F、CH3CH(OH)CH2F、CH3CHFCH2OH,共有5種,故答案為B。本題是根據等效氫的方法判斷同分異構體的數目,等效氫法的判斷可按下列三點進行:①同一碳原子上的氫原子是等效的;②同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的;③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的(相當于平面成像時,物與像的關系)。15、C【解析】A.0~a間沒有碘單質生成,說明碘酸根離子和亞硫酸氫根離子發生氧化還原反應生成碘離子,加入碘酸鉀的物質的量是1mol,亞硫酸氫鈉的物質的量是3mol,亞硫酸氫根被氧化生成硫酸根離子,根據轉移電子守恒知,生成碘離子,所以其離子方程式為:3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+,故A正確;B.a~b間發生反應為3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+,反應IO3-的物質的量為0.06mol,則消耗NaHSO3的物質的量為1.8mol,故B正確;C.根據圖象知,b-c段內,碘離子部分被氧化生成碘單質,發生反應的離子方程式為IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,所以I2是I2是既是還原產物又是氧化產物,故C錯誤;D.根據反應2IO3-+6HSO3-═2I-+6SO42-+6H+,3mol
NaHSO3的溶液消耗KIO3溶液的物質的量為1mol,生成碘離子的量為1mol,設生成的碘單質的物質的量為xmol,則根據反應IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,消耗的KIO3的物質的量為13xmol,消耗碘離子的物質的量=53xmol,剩余的碘離子的物質的量=(1-53x)mol,當溶液中n(I-):n(I2)=5:2時,即(1-53x):x=5點睛:明確氧化性、還原性前后順序是解本題關鍵,結合方程式進行分析解答,易錯點是D,根據物質間的反應并結合原子守恒計算,還原性HSO3->I-,所以首先是發生以下反應離子方程式:IO3-+3HSO3-═I-+3SO42-+3H+,繼續加入KIO3,氧化性IO-3>I2,所以IO3-可以結合H+氧化I-生成I2,離子方程式是IO3-+6H++5I-═3H2O+3I2,根據發生的反應來判斷各個點的產物。16、D【解析】
W與Y同族;W的氫化物為弱酸,則W為第二周期的非金屬元素,由此可推出W為氟(F),Y為Cl;W、X、Z最外層電子數之和為11,則X、Z的最外層電子數之和為4,Z可能為K或Ca,則X可能為Al或Mg。【詳解】A.Y和Z形成的化合物,不管是CaCl2還是NaCl,其水溶液都呈中性,A錯誤;B.F沒有正價,Cl的最高化合價為+7,B錯誤;C.離子半徑Cl->K+>Ca2+,則離子半徑Y>Z,C錯誤;D.CaH2、KH都是離子化合物,D正確;故選D。二、非選擇題(本題包括5小題)17、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反應或硝化反應保護(酚)羥基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】
H的結構簡式為,逆推可知G為。縱觀整個過程,可知烴A為芳香烴,結合C的分子式C7H8O,可知A為,A與Cl2發生苯環上氯代反應生成B,B中氯原子發生水解反應、酸化引入-OH生成C,C中酚羥基發生信息①中取代反應生成D,D與酸性KMnO4溶液反應,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F轉化中在苯環上引入硝基-NO2,F→G的轉化重新引入酚羥基,可知C→D的轉化目的防止酚羥基被氧化,結合H的結構簡式,可推知B為、C為、D為、E為、F為。(5)甲基氧化引入羧基,硝基還原引入氨基,由于氨基易被氧化,應先把甲基氧化為羧基后再將硝基還原為氨基,結合苯環引入基團的定位規律,甲苯先和濃硝酸發生取代反應生成鄰硝基甲苯,然后鄰硝基甲苯再被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸,最后鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應生成鄰氨基苯甲酸。【詳解】根據上述分析可知:A為,B為、C為、D為、E為、F為,G為,H為。(1)烴A為,A的名稱為甲苯。B為,B中官能團為氯原子。H的結構簡式為,H的分子式為C7H7O3N。反應②是苯環上引入硝基,反應類型是:取代反應;(2)C→D中消除酚羥基,F→G中又重新引入酚羥基,而酚羥基容易被氧化,所以流程中設計C→D的目的是:保護(酚)羥基不被氧化;(3)D是,D與足量NaOH溶液發生酯的水解反應,化學方程式為:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D為,其符合下列條件的同分異構體:A.屬于芳香族化合物,說明含有苯環;B.既能發生銀鏡反應又能發生水解反應,說明含有-OOCH基團。只有1個取代基為-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH兩種不同結構;有2個取代基為-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,這兩種情況均有鄰、間、對3種位置結構,種類數為2×3=6種;有3個取代基為-CH3、-CH3、-OOCH,2個甲基有鄰、間、對3種位置結構,對應的-OOCH分別有2種、3種、1種位置,故符合條件的共有2+3×2+2+3+1=14種。其中核磁共振氫譜圖中峰面積之比為6:2:1:1的同分異構體的結構簡式:或。(5)以甲苯為原料合成的方法是:先使甲苯發生取代反應產生鄰硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基為—COOH,得到鄰硝基甲苯,用Fe在HCl存在條件下發生還原反應,—NO2被還原得到—NH2,就生成鄰氨基苯甲酸。故合成路線流程圖為:。本題考查有機物推斷與合成,涉及物質的命名、反應類型的判斷、操作目的、同分異構體種類的判斷及符合要求的同分異構體結構簡式的書寫等。要采用正推、逆推相結合的方法分析判斷。需要熟練掌握官能團性質與轉化,并對給予的信息進行利用,結合轉化關系中有機物H的結構和反應條件進行推斷。18、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式為C6H6N2Br2,A生成分子式為C7H6N2Br2O的B,再結合B的結構推測由A生成B的反應即取代反應,生成了一個肽鍵,所以A的結構為。B經過反應后生成分子式為C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1個H2O,所以推測B生成C額外產生了不飽和結構。由C生成E的條件以及E的分子式為C16H20N3O2Br且其中僅含1個Br推測,C生成E發生的是已知信息中給出的反應①類型的取代反應;進一步由G的結構原子的排列特點可以推測,C的結構為,那么E的結構為。E反應生成分子式為C14H16N3OBr的產物F,再結合反應條件分析可知,E生成F的反應即已知信息中提供的反應②,所以F的結構為。【詳解】(1)通過分析可知,A生成B的反應即取代反應,所以A的結構即為;(2)A.通過分析可知,E的結構為,結構中含有咪唑環以及胺的結構,所以會顯現堿性,A項正確;B.化合物B的結構中含有醛基,所以可以與新制氫氧化銅在加熱條件下產生磚紅色沉淀,B項正確;C.通過分析可知,F的結構為,可以與氫氣加成生成醇,所以F可以發生還原反應,C項正確;D.由化合物G的結構可知其分子式為C16H18N5O2Br,D項錯誤;答案選ABC;(3)C與D反應生成E的方程式為:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最終合成了,產物的結構中具有特征明顯的五元環結構,因此考慮通過已知信息中的反應②實現某步轉化;所以大致思路是,將4-溴吡啶中的溴原子逐漸轉變為羰基,再與乙二醇發生反應②即可,所以具體的合成路線為:;(5)化合物A為,分子中含有4個不飽和度,1個苯環恰好有4個不飽和度,所以符合條件的A的同分異構體除苯環外其他結構均飽和;除去苯環外,有機物中還含有2個溴原子,以及2個都只形成單鍵的氮原子;若苯環上只安排1個取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結構;若苯環上有2個取代基,只有;若苯環上有3個取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結構;若苯環上有4個取代基,則滿足要求的結構有和,至此討論完畢。推斷有機物結構時,除了反應條件,物質性質等信息外,還可以從推斷流程入手,對比反應前后,物質結構上的差異推測反應的具體情況。19、長頸漏斗分液漏斗befghdci吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O觀察氣泡流速便于控制Cl2和NO2的進入量的比例Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2ONO2的量過多,NO2與NaOH溶液反應生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-發生歧化反應生成NO和NO2,故在試管中出現紅棕色氣體(答案合理即可)【解析】試題分析:(1)①根據儀器構造判斷;②生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫,據此分析;③根據氯氣中含有的雜質以及氯氣是大氣污染物分析;(2)①反應過程中需要控制氣體的用量,據此解答;②根據實驗現象結合物質的性質分析;③紅棕色氣體是NO2,說明有亞硝酸鈉生成,據此解答。解析:(1)①根據儀器構造可知M是長頸漏斗,N是分液漏斗;②由于濃鹽酸易揮發,生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫,氯氣的密度大于空氣,需要向上排空氣法,且還需要尾氣處理,因此要制備并收集一瓶純凈干燥的氯氣,其裝置連接順序是befghdci;③根據以上分析可知D在制備裝置中的作用是吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解);裝置F的作用是吸收氯氣防止污染大氣,方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;(2)①由于在反應過程中需要控制氣體的用量,所以裝置中X和Z的作用是觀察氣泡流速便于控制Cl2和NO2的進入量的比例;②實驗時觀察到X試劑瓶中有黃綠色氣體,Z試劑瓶中有紅棕色氣體,若通入適當比例的Cl2和NO2,Y中觀察不到氣體顏色,說明二者均反應掉。反應結束后加入稀硫酸無現象,說明沒有亞硝酸生成,這說明NO2被氯氣氧化為硝酸鈉,則Y中發生反應的化學方程式是Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。③由于NO2的量過多,NO2與NaOH溶液反應生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-發生歧化反應生成NO和NO2,故在試管中出現紅棕色氣體反應結束后。點睛:掌握相關物質的性質和實驗原理是解答的關鍵,注意題干信息的靈活應用。另外需要明確:實驗操作順序:裝置選擇與連接→氣密性檢查→加固體藥品→加液體藥品→開始實驗(按程序)→拆卸儀器→其他處理等;加熱操作先后順序的選擇:若氣體制備實驗需加熱,應先加熱氣體發生裝置,產生氣體排出裝置中的空氣后,再給實驗中需要加熱的物質加熱。目的是:①防止爆炸(如氫氣還原氧化銅);②保證產品純度,阻止反應物或生成物與空氣中的物質反應。熄滅酒精燈的順序則相反。20、②CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+N
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